報告書番号

O18012

タイトル（和文）

内的事象（レベル1）マルチユニットPRA評価手法の開発 －ユニット間共通原因故障評価手法の提案 －

タイトル（英文）

Development of internal event (level 1) multi-unit PRA method- Proposal on method for inter-unit common cause failure analysis -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背 景
福島第一原子力発電所事故以降、国際的にサイトリスクへの関心が高まっており、当所でも、複数ユニット同時発災時の相互作用を踏まえたマルチユニットPRA（multi-unit PRA：MUPRA）の研究開発を行っている。MUPRAでは、ユニット間の機器に対する共通原因故障（common cause failure：CCF）、ユニット間CCFを新たに考慮する必要がある。
目 的
従来のシングルユニットPRA（single-unit PRA：SUPRA）におけるCCF評価手法を活用して、出力運転時及び原子炉停止時を対象としたユニット間CCFの評価手順とそれに伴い必要となる評価手法の開発を行う。
主な成果
1. ユニット間CCFの評価手順
既存のSUPRAモデルからMUPRAモデルを構築するにあたり、ユニット間CCFに関わる以下の評価手法を整備し、ユニット間CCFの評価手順を作成した（図1）。
2. ユニット間CCFの対象基事象の選定手順の整備
ユニット間CCFの対象となる機器の故障モード（基事象）を選定するための手順を整備した（図2）。選定手順は、評価対象となるユニット毎にユニット間CCFに成り得る基事象を選定し、ユニット間に設置されている同じ共通原因故障を有する機器のグループ、ユニット間共通原因機器グループ（common cause component group：CCCG）を設定する。
3. ユニット間CCF発生確率の推定手法の開発
ユニット間で機器の設計や運用が異なることがあり、ユニット間CCFの発生確率がユニット内とは異なると考えられる。従来のCCF発生確率の算定手法に、CCCGの類似性に応じた係数、類似性係数Fを新たに導入し、ユニット間CCF発生確率を推定する手法を提案した。また、類似性係数Fを推定するための判定項目を提案した（表 1）。
4. ユニット間CCFのモデル化手法の提案
CCFの基事象数はCCCGに含まれる機器数（CCCGサイズ）に応じて指数関数的に増加する。ユニット間CCFのモデル化により膨大な計算コストを伴わないために、リスク重要度を用いた対象基事象の限定や失敗基準に基づくCCF基事象の統合による、計算コストの削減手法を提案した。

以上により、従来のSUPRAにおけるCCF評価手法を拡張し、機器の類似性の概念を導入したユニット間CCF評価手法を提案した。さらに、実機評価に耐え得るモデル化手法を提案した。

概要 （英文）

There has been a considerable interest in multi-unit probabilistic risk assessment (MUPRA) which could clarify the risk of multiple units on a site. common cause failure (CCF) is one of the dominant contributors in single-unit PRA and considered as the same for MUPRA. In addition to intra-unit CCF, the inter-unit CCF which models CCF of the structures, systems and components (SSCs) between the units must be addressed in MUPRA. However, there are few studies on MUPRA internationally and only simplified approaches for inter-unit CCF have been proposed. In this study, we developed the procedure to model the inter-unit CCF and necessary items were identified in each step. The main steps are 1) identification of the SSCs/failure modes for inter-unit CCF, 2) estimation of the inter-unit CCF probability, and 3) modeling of the inter-unit CCF. In the identification of the SSCs, we developed a process that identifies SSCs for the inter-unit CCF using the basic events from each units PRA model. In the estimation of the inter-unit CCF probability, we developed a method based on similarity of SSCs which is used to identify intra-unit common cause component groups. To model the inter-unit CCF, we developed a method to reduce the computational load stemmed from combinatorial explosion of CCF basic events.

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